Stres göçü olgusu nedir?

Stres Göçü (SM)entegre devrelerde yaygın bir güvenilirlik hatası olgusudur. Üretim veya kapsülleme sonrasında stres konsantrasyonları (uyumsuz termal genleşme katsayıları gibi) nedeniyle atomik göç, yerel boşluklar veya çatlakların meydana geldiği ve sonuçta iletken yolun kırılmasına veya dirençte anormal bir artışa yol açtığı olguyu ifade eder.

Gerçek gözlemde bazı metal tellerde elektrik akımı uygulanmadan boşluk oluşumu, bazı metal tellerde ise boşluk oluşumu ve hatta tamamen kopukluk gözlemlenebilmektedir. Bu fenomen, metalin kendisinin stres salınımının bir sonucu olduğu düşünülen stres göçüdür.

0040-31980 GAZ KUTUSU EC ​​WXZ

Nedenleri ve fiziksel mekanizmalar

Stres göçü, mekanik stresin neden olduğu bir difüzyon sürecidir. Mekanik stres, entegre devrelerin imalat sürecindeki yüksek-sıcaklıktaki işlem adımları tarafından oluşturulur. Metal ve yalıtım katmanları arasındaki farklı termal genleşme katsayıları nedeniyle, bu yüksek-sıcaklık işlemleri metal katmanda (alüminyum veya bakır) daha büyük gerilimlere neden olur.

Spesifik olarak bakır, düşük K ortam veya silikadan (yaklaşık 0,5 ppm/derece) çok daha yüksek bir termal genleşme katsayısına (yaklaşık 17 ppm/derece) sahiptir. Sıcaklık değişiklikleri sırasında bakır daha fazla "gerilir", bu da çevredeki ortamda güçlü mekanik gerilimlere neden olur. Aynı zamanda, bakır, biriktirme ve soğuma sırasında "dahili-gerilme" üretir ve zamanla bakır atomları, "basıncı azaltmak" amacıyla yüksek-gerilim bölgelerinden düşük-gerilim bölgelerine göç eder, bu da yüksek-gerilim bölgelerinde atomik boşlukların birikmesine ve sonunda boşluklar.